万有引力及应用知识点总结

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高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结1. 牛顿的万有引力定律:任何两个物体间都存在引力,这个引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

这就是牛顿的万有引力定律。

公式表示为:F=G(m1m2)/r^2,其中F是两个物体间的引力,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是万有引力常量。

2. 万有引力定律的应用:天体运动:万有引力定律为解释和预测天体运动提供了基础。

例如,行星绕太阳的运动,卫星绕地球的运动等。

重力加速度:在地球表面,万有引力定律可以用来解释重力加速度的存在。

重力加速度是由地球的质量产生的万有引力引起的。

3. 开普勒三定律:第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在其中一个焦点上。

第二定律(面积定律):对于任何行星,它与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等。

第三定律(周期定律):所有行星绕太阳一周的周期的平方与它们轨道半长轴的立方之比是一个常数。

4. 万有引力定律与天体运动的关系:通过万有引力定律和牛顿第二定律(F=ma),我们可以推导出天体运动的规律。

例如,行星的轨道周期与其轨道半径的三次方和质量的二次方之间的关系,这就是开普勒第三定律的来源。

5. 人造卫星:人造卫星是利用万有引力定律进行设计和操作的。

通过调整卫星的轨道和速度,可以实现各种任务,如通信、气象观测、导航等。

6. 逃逸速度:逃逸速度是指一个物体从某天体表面发射出去,要逃离该天体的引力束缚所需要的最小速度。

逃逸速度的计算涉及到万有引力定律和动能定理。

以上就是高中物理中万有引力知识点的主要内容。

掌握这些知识,可以帮助我们更好地理解和预测天体运动,以及设计和操作人造卫星等任务。

万有引力定律知识点总结

万有引力定律知识点总结

万有引力定律知识点总结引力是自然界中一种普遍存在的力量,它负责维持着行星、恒星和其他天体之间的相互作用。

而万有引力定律则是描述了引力的基本规律,由英国科学家牛顿在17世纪提出。

万有引力定律可以简洁地表述为:任何两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

下面将详细介绍这个定律的几个重要知识点。

1. 引力的大小与质量成正比:根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比。

这意味着质量越大的物体之间的引力越强。

例如,地球的质量远远大于一个苹果的质量,因此地球对苹果的引力要比苹果对地球的引力大得多。

2. 引力的大小与距离的平方成反比:万有引力定律还指出,两个物体之间的引力与它们之间的距离的平方成反比。

这意味着物体之间的距离越近,它们之间的引力越强。

例如,当我们离地球表面更近时,我们能感受到的地球引力也更强。

3. 引力的方向:根据万有引力定律,引力的方向始终指向两个物体之间的中心。

例如,地球对一个物体的引力指向地球的中心,而物体对地球的引力也指向地球的中心。

这解释了为什么物体会朝着地球的中心下落。

4. 引力的公式:万有引力定律的数学表达式为F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F表示引力的大小,G是一个常数,m1和m2分别表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离。

这个公式可以用来计算任意两个物体之间的引力大小。

5. 引力的应用:万有引力定律不仅可以解释地球上物体的运动,还可以解释行星绕太阳的运动、卫星绕地球的运动等。

它是天体力学的基础,对于研究宇宙的结构和演化具有重要意义。

总结起来,万有引力定律是描述引力作用的基本规律,它告诉我们引力的大小与物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

这个定律的发现对于我们理解宇宙的运行机制和天体运动具有重要的意义。

通过应用这个定律,我们可以解释和预测天体的运动,深入探索宇宙的奥秘。

(完整word版)高中物理万有引力定律知识点总结和典型例题

(完整word版)高中物理万有引力定律知识点总结和典型例题

万有引力定律人造地球卫星『夯实基础知识』1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值)丹麦天文学家第必定律:全部行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律:全部行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.即r3k T 2开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大批观察数据的基础上归纳出的,给出了行星运动的规律。

2.万有引力定律及其应用(1)内容:宇宙间的全部物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。

MmF G(1687年)r 2G 6.67 10 11 N m 2 / kg 2叫做引力常量,它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的互相作使劲, 1798 年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。

万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验原理是力矩均衡。

实验中的方法有力学放大(借助于力矩将万有引力的作用见效放大)和光学放大(借助于平面境将渺小的运动见效放大)。

万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:对于地面周边的物体m,有mg G m E mR E2(式中 R E为地球半径或物体到地球球心间的距离),可获得m E gR E2。

G(2)定律的合用条件:严格地说公式只合用于质点间的互相作用,当两个物体间的距离远远大于物体自己的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.对于平均的球体,r 是两球心间的距离.当两个物体间的距离无量凑近时,不可以够够再视为质点,万有引力定律不再合用,不可以够够依公式算出 F 近为无穷大。

(3) 地球自转对地表物体重力的影响。

ωF 心NO′mOF引mg甲重力是万有引力产生的,因为地球的自转,因此地球表面的物体随处球自转时需要向心力.重力其实是万有引以以以下图,在纬度为 的地表处, 万有引力的一个分力充任物体随处球一同绕地轴自转所需的向心力F向=mRcos ·ω2(方向垂直于地轴指向地轴) ,而万有引力的另一个分力就是平常所说的重力mg ,其方向与支持力 N 反向,应竖直向下,而不是指向地心。

万有引力定律知识点

万有引力定律知识点

万有引力定律知识点万有引力定律(Universal Law of Gravitation)是牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》(Principia Mathematica Philosophiae Naturalis)中提出的重要物理定律之一、该定律描述了任何两个物体之间存在的引力。

1.引力的定义2.引力公式根据万有引力定律,两个物体之间的引力可以用以下的公式来表示:F=G*(m1*m2)/r^2其中,F是两个物体之间的引力,G是一个常量,被称为万有引力常量,m1和m2分别表示两个物体的质量,r表示两个物体之间的距离。

3.万有引力常量4.引力的力学效应根据牛顿的第三定律,两个物体之间的引力大小相等,方向相反。

这意味着,一个物体对另一个物体施加的引力与另一个物体对第一个物体施加的引力大小相等。

根据万有引力定律,如果其中一个物体的质量增加,或者两个物体之间的距离缩小,引力将增大。

相反,如果其中一个物体的质量减小,或者两个物体之间的距离增加,引力将减小。

5.引力的运动效应根据万有引力定律,任何两个物体之间的引力不仅存在于静止状态下,还会影响它们的运动。

根据万有引力定律,如果两个物体之间存在引力,它们将相互吸引并朝向彼此移动。

这就是为什么我们在地球上可以感受到重力,因为地球对我们施加引力,将我们拉向地面。

6.引力的应用万有引力定律在多个领域都有广泛的应用。

在天文学和宇宙物理学中,它被用来解释天体之间的运动和行星、卫星轨道的形成。

在生物学和运动力学中,它被用来研究运动物体之间的相互作用和力的平衡。

在工程学中,它被用来计算和设计建筑物结构的稳定性和地震活动的影响。

7.万有引力定律的限制万有引力定律是牛顿提出的近似定律,适用于中等大小的物体和相对较小的距离。

当涉及到极端条件,如黑洞或超大质量天体时,它的适用性会受到限制。

在这些极端条件下,需要使用更复杂的理论,如爱因斯坦的广义相对论来描述引力。

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结物理万有引力是指物体之间存在的吸引力或引力的力量。

以下是物理万有引力的一些主要知识点总结:1. 万有引力定律:万有引力定律是描述物体之间引力关系的公式,它由牛顿提出。

定律表明,两个物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力定律的公式为F = G * ((m1 * m2) / r^2),其中F表示引力的大小,m1和m2表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离,G为引力常数。

2. 引力的性质:物理万有引力具有以下性质:- 引力具有吸引性,它总是指向两个物体之间的中心。

- 引力大小与物体质量成正比,质量越大,引力越大。

- 引力大小与物体距离的平方成反比,距离越近,引力越大。

- 引力作用力对是相互的,即每个物体对另一个物体都有一个相等大小但方向相反的引力。

3. 重力:重力是地球对物体产生的引力。

重力是物体的质量与地球质量之间的吸引力。

重力的大小可以使用万有引力定律计算。

重力使物体朝着地面方向下落,并使物体保持在地球表面。

地球上的物体之间的重力也可以用牛顿的万有引力定律来计算。

4. 行星运动和轨道:根据万有引力定律,行星在太阳的引力作用下绕太阳旋转。

行星的轨道呈椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。

行星轨道上离太阳近的部分称为近日点,离太阳远的部分称为远日点。

5. 引力与质量的关系:根据万有引力定律,引力的大小与物体质量成正比。

更大质量的物体将具有更大的引力。

这解释了为什么地球的引力比月球的引力大,因为地球的质量比月球大。

以上是物理万有引力的一些重要知识点总结。

物理万有引力定律是物理学中一个重要的基本定律,它解释了宇宙中物体之间相互吸引的原因,并在天体运动和宇宙学研究中起到关键作用。

万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结
1、万有引力定律:,引力常量G=6.67×
N·m2/kg2
2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的
距离r小得多时,可以看成质点)
3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M, 天体半径R, 天体表面重力加速度g )
(1)万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运
动时,下面式中r=R+h )
(2)重力=万有引力
地面物体的重力加速度:mg = G g = G ≈9.8m/s2 高空物体的重力加速度:mg = G g = G <9.8m/s2
4、第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运
动的卫星中线速度是最大的.
由mg=mv2/R或由 = =7.9km/s
5、开普勒三大定律
6、利用万有引力定律计算天体质量
7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)。

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结万有引力是物理中的一个重要概念,它是描述质点之间相互作用的力。

下面是高中物理万有引力的一些基本知识点总结:1. 万有引力的定义:万有引力是质点之间由于引力的作用而产生的相互吸引力。

2. 牛顿万有引力定律:牛顿在1666年提出了万有引力定律,它表述为“两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比”。

具体公式为F=G(m1*m2/r^2),其中F为引力大小,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个质点的质量,r为它们之间的距离。

3. 万有引力的特点:万有引力是一种普遍存在的力,质点之间的作用力始终存在,无论它们之间的距离有多远。

它是一种吸引力,方向始终指向两个质点之间的连线上。

4. 万有引力的质点模型:为了简化计算,我们可以将物体近似为质点,即忽略物体的大小和形状,只考虑其质量和位置。

5. 万有引力和距离的关系:根据万有引力定律,引力与距离的平方成反比。

当两个质点之间的距离加倍时,引力减少到原来的四分之一;当距离减半时,引力增加到原来的四倍。

6. 万有引力和质量的关系:引力与质量的乘积成正比。

质量越大,引力也越大;质量越小,引力也越小。

7. 万有引力常量G:G是一个常量,它的值为6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2。

这个常量是通过实验测量得出的,它决定了万有引力的大小。

8. 地球上物体的重力:地球的质量很大,所以其对地球表面上的物体产生的引力非常强大,我们称之为重力。

重力是物体下落的原因,它与物体的质量成正比。

地球上任何物体的重力公式为F=mg,其中F为物体的重力,m为物体的质量,g为重力加速度。

9. 使万有引力为零的情况:如果两个物体之间的距离趋于无穷远,它们之间的引力会趋于零,这时不存在任何相互作用。

10. 万有引力的应用:万有引力是天体运动的重要力学基础。

它解释了行星绕太阳的椭圆轨道、天体潮汐现象、小行星带和宇宙的膨胀等现象。

高考物理万有引力公式必背知识点

高考物理万有引力公式必背知识点

高考物理万有引力公式必背知识点
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N
m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:
V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度:V1=(g地r地)1/2=(GM/r
地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星:GMm/(r地+h)2=m4π2(r地
+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变
大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

高一物理万有引力知识点总结

高一物理万有引力知识点总结

高一物理万有引力知识点总结
一、引力
1、引力是指物体之间的相互之间的作用力。

2、引力的定义是:质点之间的相互作用力,由距离决定,两者
距离越近,作用力越大,质点距离越远,作用力越小。

3、引力法则:引力作用力是双向的,即两质点之间的引力是相
等的。

二、引力的类型
1、斥力:即两物体间的反作用力。

2、弹力:物体之间的弹力也可以理解为引力,如弹簧的弹力。

3、磁力:当有磁体存在时,它们之间会产生的磁力。

4、重力:重力也是一种引力,也是宇宙中最有名的引力,它是
引起物体的自由落体运动的主要原因。

三、引力的实验
1、布拉格实验:是实验物理学家布拉格(1887年)用来测量引力的实验,该实验就揭示了物质间的相互引力。

2、太阳引力实验:该实验是行星发射实验的一种,它使用火箭
向太阳系内的行星发射小卫星,测量其飞行到临近太阳时引力的变化。

四、引力的其他知识
1、引力的公式:引力公式为F=G×m1×m2/r2,其中F表示引力,G表示万有引力常数,m1、m2表示两个作用质点的质量,r表示两个质点之间的距离。

2、万有引力常数:万有引力常数是宇宙中最基本的常数,它的值大约为6.67×10-11 N·m2/kg2。

(完整版)万有引力定律-知识点

(完整版)万有引力定律-知识点

万有引力定律及其应用二.万有引力定律(1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. (2)公式:F =G221r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。

(3)适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体,r 是两球心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义是:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力. 三、万有引力和重力重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力F 向不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化,即重力加速度g 随纬度变化而变化,从赤道到两极逐渐增大.通常的计算中因重力和万有引力相差不大,而认为两者相等,即m 2g =G221r m m , g=GM/r 2常用来计算星球表面重力加速度的大小,在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小,即g h =GM/(r+h )2,比较得g h =(hr r +)2·g 在赤道处,物体的万有引力分解为两个分力F 向和m 2g 刚好在一条直线上,则有 F =F 向+m 2g , 所以m 2g=F 一F 向=G221r m m -m 2R ω自2因地球目转角速度很小G221r m m » m 2R ω自2,所以m 2g= G221r m m假设地球自转加快,即ω自变大,由m 2g =G 221rm m -m 2R ω自2知物体的重力将变小,当G221r m m =m 2R ω自2时,m 2g=0,此时地球上物体无重力,但是它要求地球自转的角速度ω自=13Gm R ,比现在地球自转角速度要大得多. 四.天体表面重力加速度问题设天体表面重力加速度为g,天体半径为R ,由mg=2Mm G R 得g=2MG R ,由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为21212212g R M g R M =*五.天体质量和密度的计算原理:天体对它的卫星(或行星)的引力就是卫星绕天体做匀速圆周运动的向心力.G2rmM =m224Tπr ,由此可得:M=2324GT r π;ρ=V M=334R M π=3223R GT r π(R 为行星的半径)由上式可知,只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径r 及运行周期T ,就可以算出天体的质量M .若知道行星的半径则可得行星的密度专题:人造天体的运动基础知识一、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系(1)由()()22mMv Gmr h r h =++,得v =h ↑,v ↓ (2)由G()2h r mM+=m ω2(r+h ),得ω=()3h r GM+,∴当h ↑,ω↓(3)由G ()2h r mM+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h ↑,T ↑ 二、三种宇宙速度:① 第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。

万有引力定律知识点总结

万有引力定律知识点总结

万有引力定律知识点总结1.定律表述2.牛顿的发现牛顿通过研究苹果掉落的问题,发现了地球对苹果的引力,进而猜测物体间存在一种普遍的引力现象,并开始研究重力的本质。

3.引力的普遍性4.引力的性质引力是一种吸引力,它的大小与物体的质量成正比,与距离的平方成反比。

质量越大,引力越大;距离越近,引力越大。

5.引力的作用对象引力的作用对象包括任何有质量的物体,从微观粒子到宇宙天体都受到引力的作用。

例如,地球对人和物体的引力可以使人和物体保持在地面上。

6.引力的无质量物体根据等效原理,无论物体的质量大小,无质量的物体受到的引力都是相同的。

也就是说,无论是一个质量为1kg的物体,还是一个质量为10kg的物体,它们在地球上受到的重力都相同,都是9.8N。

7.引力的矢量性质引力是一个矢量,具有大小、方向和作用点。

它的方向始终指向两物体之间的连线方向,作用点位于两物体连线上。

8.引力的非接触性引力不需要物体之间的接触就可以产生作用,即使物体之间存在遮挡,仍然可以相互吸引。

9.引力的远程性引力是一种远程相互作用力,两个物体之间即使距离很远,仍然可以相互产生引力作用。

10.引力的作用力对根据牛顿第三定律,如果物体1对物体2施加一定的引力,那么物体2对物体1也会施加相同大小、相反方向的引力,这称为引力的作用力对。

11.引力的宏观表现在宏观尺度上,引力主要表现为星体之间的相互吸引作用,例如行星公转、卫星绕地球运动等。

12.引力在宇宙中的作用引力在宇宙中起着至关重要的作用,控制了星系、星云的形成与演化,维持了银河系的稳定,也决定了宇宙的大尺度结构。

总结起来,万有引力定律是描述物质之间相互作用的力的定律,它展示了物体之间的普遍吸引现象。

引力的表达式为F=G×m1×m2/r^2,其中F为引力大小,G为万有引力常数,m1和m2为物体的质量,r为物体之间的距离。

这一定律对于解释行星运动、人造卫星轨道等有着重要的意义。

万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结
1、万有引力定律:,引力常量G=6.67× N·m2/kg2
2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M, 天体半径R, 天体表面重力加速度g )
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时,下面式中r=R+h )
(2)重力=万有引力
地面物体的重力加速度:mg = G g = G ≈9.8m/s2
高空物体的重力加速度:mg = G g = G <9.8m/s2
4、第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.
由mg=mv2/R或由= =7.9km/s
5、开普勒三大定律
6、利用万有引力定律计算天体质量
7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)
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力学中的万有引力知识点总结

力学中的万有引力知识点总结

力学中的万有引力知识点总结万有引力是力学中一项重要的理论,它描述了质点之间的相互作用力。

本文将为您总结关于力学中的万有引力的知识点。

一、万有引力的定义与表达式万有引力是指质点之间的吸引力,它的大小与质点间的质量和距离有关。

万有引力的表达式可以通过牛顿第二定律和牛顿万有引力定律得到:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F为两个质点之间的引力大小,G为万有引力常数,m1和m2为两个质点的质量,r为两个质点之间的距离。

二、万有引力的特点1. 引力与质量有关:质点的质量越大,其对其他质点的引力也越大。

2. 引力与距离有关:质点之间的距离越近,其引力也越大;距离越远,引力越小。

3. 引力是一个矢量量:引力具有大小、方向和作用线,在运算中需要考虑各个方向分量的合成。

4. 引力是一种长程力:它的作用范围不受限制,几乎可以作用于所有物体。

三、微积分与万有引力利用微积分的方法,可以对万有引力进行更深入的研究。

1. 引力场概念:引力场是由质点产生的力场,它在空间中存在,并且具有一定的分布特点。

2. 引力势能:在引力场中,质点在位于无穷远处时的势能为0。

通过积分运算,可以求解质点位于任意位置处的引力势能。

3. 位矢与引力场的关系:位矢是指从参考点指向质点的矢量。

在引力场中,位矢与引力场强度的方向相同,大小与引力场强度的大小成正比。

四、万有引力的应用万有引力在生活和科学研究中具有广泛的应用。

1. 行星运动:行星绕太阳运动的规律可以通过万有引力得到解释,它使得行星按照椭圆轨道围绕太阳轨道运动。

2. 卫星轨道:人造卫星绕地球转动的轨道也可以通过万有引力计算得到,通过调整卫星的速度和高度,可以实现卫星的稳定轨道运行。

3. 重力加速度:地球上物体下落的加速度受万有引力作用,通过测量加速度的大小,可以计算出地球的质量。

4. 宇宙探索:在宇宙探索中,万有引力是研究黑洞、星系、恒星等天体的重要理论基础。

综上所述,力学中的万有引力是一项重要的理论,它通过描述质点间的相互作用力,为我们理解和解释行星运动、卫星轨道、重力加速度等现象提供了重要的工具和理论基础。

物理万有引力知识点

物理万有引力知识点

物理万有引力知识点一、万有引力定律万有引力定律是由艾萨克·牛顿在1687年提出的。

它描述了两个物体之间的引力是如何作用的。

定律内容如下:1. 任何两个物体都会相互吸引。

2. 这种吸引力与两个物体的质量的乘积成正比。

3. 吸引力与两个物体之间的距离的平方成反比。

4. 吸引力沿着连接两个物体的直线作用。

数学表达式为:F = G * (m1 * m2) / r^2其中,F 代表万有引力,m1 和 m2 分别代表两个物体的质量,r 代表它们之间的距离,G 是万有引力常数。

二、万有引力常数万有引力常数(G)是一个物理常数,用于计算两个物体之间的引力。

G 的值约为6.67430 × 10^-11 N·(m/kg)^2。

三、引力与质量万有引力与物体的质量直接相关。

质量越大的物体,其引力也越大。

这也是为什么地球和太阳这样的大型天体能够对周围的物体产生显著的引力作用。

四、引力与距离万有引力与物体间距离的平方成反比。

这意味着,当两个物体之间的距离增加时,它们之间的引力会显著减少。

这也是为什么在宇宙尺度上,距离非常遥远的物体之间的引力作用可以忽略不计。

五、引力的方向万有引力总是沿着两个物体之间的直线方向作用。

这意味着,无论物体如何移动或旋转,引力总是指向对方。

六、引力在天体物理中的应用万有引力是天体物理学的基础。

它解释了行星围绕太阳运动的轨道,潮汐现象,以及恒星和星系的形成和演化。

七、引力与其他力的关系在宇宙的四个基本相互作用中,引力是最弱的一种。

然而,由于它的长程特性,即使在微观尺度上,引力也在起着作用,尽管在日常生活中通常被其他力(如电磁力)所掩盖。

八、引力场引力场是一个区域,其中包含一个物体的引力影响。

任何进入该区域的物体都会感受到引力的作用。

引力场的强度与物体的质量和距离有关。

九、引力波根据爱因斯坦的广义相对论,当质量较大的物体加速运动时,它们会在周围的时空中产生涟漪,称为引力波。

万有引力知识点

万有引力知识点

万有引力知识点万有引力知识点概述1. 万有引力定律的定义万有引力定律是指在宇宙中,任何两个具有质量的物体都会相互吸引。

这种吸引力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

2. 万有引力公式艾萨克·牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中首次提出了万有引力定律的数学表达式:\[ F = G \frac{{m_1 m_2}}{{r^2}} \]其中,\( F \) 表示两物体之间的引力,\( G \) 是万有引力常数,\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别是两物体的质量,\( r \) 是它们之间的距离。

3. 万有引力常数万有引力常数 \( G \) 是一个物理常数,用于描述质量之间的引力大小。

其值约为 \( 6.674 \times 10^{-11} \,\text{Nm}^2/\text{kg}^2 \)。

4. 引力与质量的关系万有引力的大小直接取决于两个物体的质量。

质量越大,引力越强。

这也是为什么像地球和太阳这样的大型天体能够对周围的物体产生显著的引力作用。

5. 引力与距离的关系万有引力的强度与物体间距离的平方成反比。

这意味着,当两个物体之间的距离增加时,它们之间的引力会显著减弱。

6. 引力在天体物理学中的应用万有引力是天体物理学的基础,它解释了行星围绕恒星的运动、卫星围绕行星的轨道运动、以及星系内部和星系之间的相互作用。

7. 引力对航天的影响在航天领域,万有引力对于设计和执行太空任务至关重要。

它影响着火箭的发射、卫星的轨道设计以及太空探测器的行进路径。

8. 引力透镜效应由于光在通过强引力场时会发生弯曲,天文学家可以利用这一现象来观察遥远的星系和宇宙的结构。

这种现象被称为引力透镜效应。

9. 引力波当质量较大的物体,如黑洞或中子星合并时,会产生剧烈的引力变化,这些变化以波的形式传播开来,称为引力波。

引力波的直接探测为研究宇宙提供了全新的视角。

10. 万有引力与相对论爱因斯坦的广义相对论提出了一个与牛顿万有引力不同的引力概念,即引力是由物体对周围时空结构的曲率造成的。

高中物理【万有引力定律及其应用】知识点、规律总结

高中物理【万有引力定律及其应用】知识点、规律总结

万有引力的三种计算思路 [素养必备]
1.用万有引力定律计算质点间的万有引力 公式 F=Gmr1m2 2适用于质点、均匀介质球体或球壳之间万有引力的计算.当两物体 为匀质球体或球壳时,可以认为匀质球体或球壳的质量集中于球心,r 为两球心的距离, 引力的方向沿两球心的连线.
14
2.推论法计算万有引力 推论Ⅰ:在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球壳的有引力的合力为零. 推论Ⅱ:如图所示,在匀质球体内部距离球心 r 处的质点(m)受到的万有引力等于球 体内半径为 r 的同心球体(M′)对它的引力,即 F=GMr′2m.
考点一 开普勒行星运动定律
自主学习
1.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理.
2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动. 3.开普勒第三定律Ta32=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体 k 值
不同.
9
考点二 万有引力定律的理解
多维探究
1.万有引力与重力的关系
5
三、经典时空观和相对论时空观 1.经典时空观 (1)物体的质量不随__速__度__的__变__化__而变化. (2)同一过程的位移和对应的时间在所有参考系中测量结果_相__同___. (3)适用条件:宏观物体、_低__速___运动.
6
2.相对论时空观 (1)在狭义相对论中,物体的质量随物体的速度的增加而__增__加__,用公式表示为 m= m1-0 vc22. (2)在狭义相对论中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考 系中是_不__同___的. (3)光速不变原理:不管在哪个惯性系中,测得的真空中的光速都是__不__变__的.
7
1.面积定律是对同一个行星而言的,不同的行星相等时间内扫过的面积不等.由 面积定律可知,行星在近日点的速度比它在远日点的速度大.

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结引力是自然界中最为普遍的力之一,它可以使物体相互吸引并保持物体的运动。

万有引力是一种重要的概念,由牛顿在17世纪提出,对于理解宇宙中的运动和结构至关重要。

下面将对高中物理中关于万有引力的知识点进行总结。

一、引力的定义和公式引力是一种相互作用力,根据牛顿第二定律,任何两个物体之间都存在引力。

引力的公式为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F是引力的大小,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是万有引力常数。

二、万有引力与质量的关系万有引力和物体的质量成正比。

质量越大的物体之间的引力越强。

例如,地球的质量比月球大很多,因此地球对物体的引力比月球大得多。

这也是地球上物体落地的原因,因为地球对物体的引力使其向地面加速运动。

三、万有引力与距离的关系万有引力和物体之间的距离成反比。

距离越大,引力越弱。

万有引力的公式中的 r^2 表示距离的平方。

这意味着如果将两个物体之间的距离翻倍,引力会变得更加微弱。

例如,太阳对地球的引力比对月球的引力强得多,因为地球与太阳的距离比地球与月球的距离远得多。

四、万有引力的方向万有引力的方向是沿着连接两个物体质心的直线方向。

也就是说,两个物体之间的引力是互相拉近彼此的。

例如,地球吸引着物体向地心的方向移动,物体被称为“下落”。

而月球对地球的引力则使地球稍微向月球移动,导致潮汐现象的发生。

五、地球重力加速度的计算地球表面上物体的自由落体加速度就是地球的重力加速度。

根据牛顿第二定律,F = m * a,其中F是引力的大小,m是物体的质量,a是物体的加速度。

由于地球对物体的引力是其质量乘以重力加速度,可以得到 F = m * g。

从而可以得到 g = G * M / r^2,其中M是地球的质量,r是地球半径。

通过对M和r的数值进行代入,可以计算出地球的重力加速度大约为9.8米/秒²。

六、行星运动的解释万有引力的概念为我们解释了行星的运动。

物理必修二万有引力定律知识点

物理必修二万有引力定律知识点

物理必修二万有引力定律知识点
以下为物理必修二中关于引力定律的知识点:
1. 引力定律描述:引力定律是牛顿颁布的物理总结中的一部分,描述了物体之间相互
吸引的力。

根据引力定律,任何两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它
们之间的距离的平方成反比。

2. 引力定律公式:引力定律的数学表达式为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F表示
两物体之间的引力,G为引力常量,m1和m2为两物体的质量,r为它们之间的距离。

3. 引力的特点:引力是一种吸引力,其大小与质量成正比,与距离的平方成反比。


可以说,质量大的物体间引力大,距离近的物体间引力大。

4. 引力的方向:引力的方向始终指向物体之间的连线方向。

例如,地球对物体的引力
指向地心。

5. 引力的单位:根据国际单位制,引力的单位为牛顿(N)。

其中1牛顿定义为1千克质量物体受到的加速度为1米每秒平方的力。

6. 引力定律的适用范围:引力定律适用于任何两个物体之间的引力计算,无论是地球
和物体之间的引力还是其他物体之间的引力(如行星和卫星之间的引力)。

7. 引力与万有引力:根据牛顿的万有引力定律,所有物体之间都存在引力,无论它们
的质量大小。

万有引力是在引力定律的基础上得出的普适定律,描述了物体之间的普
遍引力作用。

希望以上知识点对您有所帮助!如有其他问题,请随时提问。

万有引力知识点汇总

万有引力知识点汇总

万有引力知识点汇总在我们的日常生活中,物体的下落、天体的运行,都离不开万有引力的作用。

万有引力是物理学中一个非常重要的概念,它不仅解释了许多自然现象,也为人类探索宇宙提供了理论基础。

接下来,让我们一起详细了解一下万有引力的相关知识点。

一、万有引力定律的发现万有引力定律是由英国科学家牛顿发现的。

据说,牛顿在看到苹果从树上落下时,开始思考物体下落的原因,并最终得出了万有引力定律。

牛顿的思考是基于对天体运动的观察和研究。

当时,天文学家开普勒已经发现了行星运动的三大定律,但对于行星为什么会按照这样的规律运动,还没有一个合理的解释。

牛顿通过深入的思考和数学推导,得出了万有引力定律,成功地解释了行星的运动规律。

二、万有引力定律的内容万有引力定律的内容是:任何两个物体之间都存在相互吸引的力,这个力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

用公式表示为:$F = G\frac{m_1m_2}{r^2}$其中,$F$表示两个物体之间的引力,$G$是万有引力常量,其值约为$667×10^{-11} N·m^2/kg^2$,$m_1$和$m_2$分别表示两个物体的质量,$r$表示两个物体质心之间的距离。

三、万有引力常量的测定万有引力常量$G$的测定是一个非常重要的实验。

英国科学家卡文迪许通过巧妙的实验设计,利用扭秤实验测量出了$G$的值。

卡文迪许的实验装置非常精巧。

他将两个小铅球分别固定在一根轻质横杆的两端,横杆中间用一根细丝悬挂起来,形成一个扭秤。

然后,他再用两个大铅球分别靠近两个小铅球,由于万有引力的作用,横杆会发生扭转。

通过测量横杆的扭转角度,就可以计算出万有引力的大小,从而推算出$G$的值。

四、万有引力定律的适用范围万有引力定律适用于两个质点之间的相互作用。

但在实际情况中,大多数物体都不能看作质点。

对于质量分布均匀的球体,可以将其视为质量集中在球心的质点来计算引力。

当两个物体之间的距离远大于物体的尺寸时,也可以近似地将物体看作质点来计算引力。

万有引力知识点总结

万有引力知识点总结

万有引力知识点总结在我们的日常生活中,万有引力是一个常常被忽视的物理现象。

然而,它不仅是物理学中的重要概念,也是解释宇宙宏观运动的基础。

本文将带领读者深入了解万有引力,从基本定义到应用,以及与其他物理学概念的关系。

一、什么是万有引力?万有引力是指所有物质之间的相互作用力,它由英国科学家牛顿在17世纪提出并进一步发展。

这个概念告诉我们,地球上的每一个物体都对其他物体产生引力,而且这种引力的大小与物体的质量有关。

而引力的方向则是指向物体之间的中心。

二、万有引力公式万有引力的大小可以通过万有引力公式计算得出。

根据牛顿的定律,两个物体之间的引力大小与它们的质量和距离有关。

公式如下:F = (G * m1 * m2) / r²其中,F表示物体之间的引力,G是万有引力常量,m1和m2分别为两个物体的质量,r为它们之间的距离。

三、万有引力常数万有引力常数G是一个非常小的值,约等于6.674 × 10⁻¹¹N·(m/kg)²。

它决定了万有引力的强度,与其他物理学量相比较而言,G 的值较为微小。

四、重力加速度除了万有引力的概念,我们还需要了解重力加速度。

地球的质量使得我们所处的表面对我们产生一个向下的力,这就是重力。

重力加速度的大小约为9.8 m/s²。

根据万有引力公式,我们可以知道这个重力加速度与地球的质量和半径有关。

五、万有引力与地球上的物体运动万有引力不仅存在于地球上,还贯穿了整个宇宙。

它不仅解释了地球上物体的运动,还解释了行星、卫星等天体的运动。

根据万有引力法则,行星围绕太阳运动,卫星围绕行星运动。

六、万有引力的应用万有引力不仅在天文学领域有重要应用,还在现实生活中发挥作用。

例如,工程师需要了解物体之间的引力,以确保建筑物的稳固;宇航员需要了解万有引力,以便在太空中进行运动和操纵飞船。

七、万有引力与其他物理学概念的关系万有引力与其他物理学概念有一定的关联性。

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专题:万有引力定律总复习(人造天体(卫星)的运动)
万有引力及应用:与牛二及运动学公式
1思路(基本方法):卫星或天体的运动看成匀速圆周运动, F 心=F 万 (类似原子模型)
2方法:F 引=G 2r Mm = F 心= m a 心= m
ωm R
v =2
2 R 地面附近:G
2R
Mm
= mg ⇒GM=gR 2 (黄金代换式) 轨道上正常转:G 2r Mm = m R v 2
⇒ r
GM
v =
【讨论(v 或E K )与r 关系,r 最小
时为地球半径,
v 第一宇宙=7.9km/s (最大的运行速度、最小的发射速度);T 最小=84.8min=1.4h 】
G
2
r Mm =m 2
ωr = m r T 224π ⇒ M=2324GT r π ⇒ T 2
=2
3
24gR r π⇒
2T 3G πρ=
(M=ρV 球=ρ
π3
4
r 3) s 球面=4πr 2 s=πr 2 (光的垂直有效面接收,球体推进辐射) s 球冠
=2πRh
3理解近地卫星:来历、意义 万有引力≈重力=向心力、 r 最小时为地球半径、 最大的运行速度=v 第一宇宙=7.9km/s (最小的发射速度);T 最小=84.8min=1.4h 4同步卫星几个一定:三颗可实现全球通讯(南北极有盲区)
轨道为赤道平面 T=24h=86400s 离地高h=3.56x104km(为地球半径的5.6倍) V=3.08km/s ﹤V 第一宇宙=7.9km/s ω=15o
/h (地理上时区) a=0.23m/s 2
5运行速度与发射速度的区别 6卫星的能量:(类似原子模型)
r 增⇒v 减小(E K 减小<E p 增加),所以 E 总增加;需克服引力做功越多,地面上需要的发射速度越大
7. 应该熟记常识:地球公转周期1年, 自转周期1天=24小时=86400s, 地球表面半径6.4x103km 表面重力加速度g=9.8 m/s 2 月球公转周期30天
一、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系
(1)由()
()
22
mM
v G
m r h r h =++,得v =h ↑,v ↓
(2)由G
()
2
h r mM
+=m ω2(r+h ),得ω=
()
3
h r GM
+,∴当h ↑,ω↓
(3)由G ()2
h r mM
+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 3
24+π ∴当h ↑,T ↑
二、三种宇宙速度:
① 第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。

也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。

② 第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。

③ 第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s ,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

三、第一宇宙速度的计算.
方法一:地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力. G
()2
h r mM
+=m ()h r v +2,v=h
r GM
+。

当h ↑,v ↓,所以在地球表面附近卫星的速度是它运行的最大速度。


大小为r >>h (地面附近)时,1V =
=7.9×103m/s 方法二:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.
()
2
1v mg m
r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s 第一宇宙速度是在地面附近h <<r ,卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.
四、两种最常见的卫星 ⑴近地卫星。

近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,由式②可得其线速度大小为v 1=7.9×103m/s ;由式③可得其周期为T =5.06×103s=84min 。

由②、③式可知,它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。

神舟号飞船的运行轨道离地面的高度为340km ,线速度约7.6km/s ,周期约90min 。

⑵同步卫星。

“同步”的含义就是和地球保持相对静止,所以其周期等于地球自转周期,即T =24h 。

由式G
2
h r mM
+=m ()h r v +2= m 224T π(r+h )可得,同步卫星离地面高度为 h =3224π
GMT -r =3·58×107 m 即其轨道半径是唯一确定的离地面的高度h =3.6×104km ,而且该轨道必须在地球赤道的正上方,运转方向必须跟地球自转方向一致即由西向东。

如果仅与地球自转周期相同而不定点于赤道上空,该卫星就不能与地面保持相对静止。

因为卫星轨道所在平面必然和地球绕日公转轨道平面重合,同步卫星的线速度
v=
h
r GM
+=3.07×103m/s 通讯卫星可以实现全球的电视转播,从图可知,如果能发射三颗相对地面静止的卫星(即同步卫星)并相互联网,即可覆盖全球的每个角落。

由于通讯卫星都必须位于赤道上空3.6×107m 处,各卫星之间又不能相距太近,所以,通讯卫星的总数是有限的。

设想在赤道所在平面内,以地球中心为圆心隔50放置一颗通讯卫星,全球通讯卫星的总数应为72个。

五.了解不同高度的卫星飞行速度及周期的数据
卫星飞行速度及周期仅由距地高度决定与质量无关。

设卫星距地面高度为h ,地球半径为R ,地球质量为M ,卫星飞行速度为v ,则由万有引力充当向心力可得v=½。

知道了卫星距离地面的高度,就可确定卫星飞行时的速度大小。

不同高度处人造地球卫星的环绕速度及周期见下表:
六、卫星的超重和失重
(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.
七、人造天体在运动过程中的能量关系
当人造天体具有较大的动能时,它将上升到较高的轨道运动,而在较高轨道上运动的人造天体却具有较小的动能。

反之,如果人造天体在运动中动能减小,它的轨道半径将减小,在这一过程中,因引力对其做正功,故导致其动能将增大。

同样质量的卫星在不同高度轨道上的机械能不同。

其中卫星的动能为r
GMm E K 2=,由于重力加速度g 随高
度增大而减小,所以重力势能不能再用E k =mgh 计算,而要用到公式r
GMm
E P -
=(以无穷远处引力势能为零,M 为地球质量,m 为卫星质量,r 为卫星轨道半径。

由于从无穷远向地球移动过程中万有引力做正功,
所以系统势能减小,为负。

)因此机械能为r
GMm
E 2-
=。

同样质量的卫星,轨道半径越大,即离地面越高,卫星具有的机械能越大,发射越困难。

八、相关材料
I .人造卫星做圆轨道和椭圆轨道运行的讨论
当火箭与卫星分离时,设卫星的速度为v (此即为发射速度),卫星距离地心为r,并设此时速度与万有引力垂直(通过地面控制可以实现)如图所示,则2
Mm
F G
r

,若卫星以v 绕地球做圆周运动,则所需要的向心力为:F 向=2
v
m r
① 当F 万=F 向时,卫星将做圆周运动.若此时刚好是离地面最近的轨道,则可求出此时的发射速度 v =7.9 km/s.
②当F 万<F 向时,卫星将做离心运动,做椭圆运动,远离地球时引力做负功,卫星动能转化为引力势能.(神州五号即属于此种情况)
③当F 万>F 向时,卫星在引力作用下,向地心做椭圆运动,若此时发生在最近轨道,则v <7.9 km/s ,卫星将坠人大气层烧毁。

因此:星箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要条件. 2.人造卫星如何变轨
卫星从椭圆轨道变到圆轨道或从圆轨道变到椭圆轨道是卫星技术的一个重要方面,卫星定轨和返回都要用到这个技术.
以卫星从椭圆远点变到圆轨道为例加以分析:如图所示,在轨道A 点,万有引力F A >2
v
m r
,要使卫
星改做圆周运动,必须满足F A =2
v
m r
和F A ⊥v ,在远点已满足了F A ⊥v 的条件,所以只需增大速度,让速
度增大到2
v
m r
=F A ,这个任务由卫星自带的推进器完成.
这说明人造卫星要从椭圆轨道变到大圆轨道,只要在椭圆轨道的远点由推进器加速,当速度达到沿圆轨道所需的速度,人造卫星就不再沿椭圆轨道运动而转到大圆轨道.“神州五号”就是通过这种技术变轨的,地球同步卫星也是通过这种技术定点于同步轨道上的.
1、处理人造天体问题的基本思路
由于运行中的人造天体,万有引力全部提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力,因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都在地心.解关于人造卫星问题的基本思路:①视为匀速圆周运动处理;②万有引力充当向心力;③根据已知条件选择向心加速度的表达式便于计算;④利用代换式gR 2=GM 推导化简运算过程。

注意:①人造卫星的轨道半径与它的高度不同.②离地面不同高度,重力加速度不同,
说明:可以看出,绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径r 、线速度大小v 和周期T 是一一对应的,其中一个量确定后,另外两个量也就唯一确定了。

离地面越高的人造卫星,线速度越小而周期越大。

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